利用溴化锂吸收式热泵回收蒸氨塔塔顶氨汽余热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及焦化过程中的氨蒸汽处理领域，提出了一种利用溴化锂吸收式热泵回收蒸氨塔塔顶氨汽余热系统，氨蒸汽排出口通过三通阀分别并行连接分缩器及吸收式热泵，氨蒸汽排出口通过管路分别并行连接蒸发器入口、采暖装置高温侧入口及再生器入口；冷却后的氨蒸汽通过管路经蒸发器出口、采暖装置高温侧出口及再生器出口连接至气液分离器。采暖装置的低温侧入口与系统采暖水回水口连接，采暖装置的低温侧出口与系统采暖水出水口连接，吸收式热泵机组内设有采暖季和非采暖季的切换阀门。本实用新型专利技术将溴化锂吸收式热泵应用于蒸氨系统中回收氨汽热量，产生更高品位的热量用于蒸馏或采暖，从而减少能源的消耗。

Recovery system of ammonia steam waste heat at top of ammonia distillation tower by lithium bromide absorption heat pump

The utility model relates to the field of ammonia steam treatment of the coking process, put forward a kind of absorption heat pump recovery ammonia distillation tower of ammonia steam system using lithium bromide, ammonia steam outlet through a three-way valve respectively connected in parallel condenser and absorption type heat pump, ammonia steam outlet pipeline are respectively connected in parallel through the evaporator entrance and heating device for high temperature the side entrance and regenerator entrance; ammonia vapor cooled by the evaporator outlet pipe through the heating device, high temperature side outlet connected to the gas-liquid separator and regenerator outlet. Heating device and heating system of low-temperature side entrance water nozzle connection, low temperature side outlet and the water outlet is connected with a heating system heating device, switching valve absorption heat pump is arranged in the heating season and non heating season. The utility model applies the lithium bromide absorption heat pump to the recovery of ammonia steam heat in the ammonia evaporation system, and produces higher grade heat for distillation or heating, thereby reducing energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
利用溴化锂吸收式热泵回收蒸氨塔塔顶氨汽余热系统
本技术涉及焦化过程中的氨蒸汽处理领域，具体涉及利用溴化锂吸收式二类热泵回收蒸氨塔塔顶氨汽余热系统。
技术介绍
煤在焦化过程中的其中一道工序需要进行蒸氨。蒸氨是通过蒸馏脱除剩余氨水中的氨、氰化物和硫化物，改善废水水质，满足酚氰污水处理工序要求，同时回收氨用于脱硫或生产硫铵。传统的剩余氨水蒸氨工艺按加热方式分为利用水蒸气、煤气、导热油进行蒸氨，此种方式能源消耗量较大；蒸氨工艺按压力区分可分为常压蒸氨和负压蒸氨，无论哪种剩余氨水蒸氨工艺，其塔顶的氨汽热量大部分通过冷却循环水间接的排放至大气之中，造成了能源的浪费，一般塔顶氨汽带走蒸馏耗热量约占80-90%，能源损失巨大。另蒸氨时，塔底（或蒸氨废水加热器）以煤气、蒸汽或导热油为加热热源提供蒸馏热量，此举造成了能源的消耗。蒸氨塔塔顶氨汽热能未回收利用，同时增加了驱动能耗和冷却循环水的水耗，降低了能源利用率。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种蒸氨塔顶氨蒸汽余热回收系统，即将溴化锂吸收式热泵应用于焦化蒸氨系统之中，回收氨汽热量，产生更高品位的热量用于蒸馏或采暖，替代原有的蒸汽、煤气、导热油用于加热蒸氨废水蒸馏或消耗能源进行采暖的方式，从而减少能源的消耗。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：提出了一种利用溴化锂吸收式热泵回收蒸氨塔塔顶氨汽余热系统，包括蒸氨塔、分缩器、吸收式热泵机组及剩余氨水槽，蒸氨塔上设置有氨蒸汽排出口、剩余氨水添加口、蒸氨废水回流口、液相氨水回流口及蒸氨废水排出口，氨蒸汽排出口位于蒸氨塔塔顶，氨蒸汽排出口通过三通阀分别并行连接分缩器及吸收式热泵，分缩器出口分别与液相氨水回流口、饱和器入口或冷却器入口连接，吸收式热泵机组包括蒸发器、吸收器、再生器、冷凝器及采暖装置，氨蒸汽排出口通过三路并行的输入管路分别连接蒸发器入口、采暖装置高温侧入口及再生器入口，三路输入管路上分别设置有用于控制各输入管路通断的阀门；冷却后的氨蒸汽通过三路并行的输出管路经蒸发器出口、采暖装置高温侧出口及再生器出口连接至气液分离器，三路输出管路上分别设置有用于控制各输出管路通断的阀门，气液分离器的液相出口连接液相氨水回流口，气液分离器的气相出口连接饱和器或冷却器；采暖装置的低温侧入口与系统采暖水回水口连接，采暖装置的低温侧出口与系统采暖水出水口连接。所述吸收式热泵的吸收器入口通过管路连接蒸氨废水排出口，吸收器出口通过管路连接蒸氨废水回流口。蒸氨废水排出口连接剩余氨水换热器的高温侧入口，剩余氨水换热器的高温侧出口连接冷却器，剩余氨水换热器的低温侧入口与剩余氨水槽连接，剩余氨水换热器的低温侧出口与混合器入口进行连接，混合器出口与蒸氨塔的剩余氨水添加口连接。所述剩余氨水槽与剩余氨水换热器之间设置有剩余氨水泵及陶瓷膜过滤器，剩余氨水槽与剩余氨水泵入口连接，剩余氨水泵出口与陶瓷膜过滤器入口连接，陶瓷膜过滤器出口与剩余氨水换热器的低温侧入口连接，剩余氨水换热器的低温侧出口与混合器入口进行连接，混合器出口与蒸氨塔的剩余氨水添加口连接。所述蒸氨塔的热源采用蒸氨废水加热器或设置于塔底的蒸馏驱动热源。所述蒸氨废水加热器连接蒸氨废水排出口，蒸氨废水加热器的出口与吸收器出口连通形成汇流管路，汇流管路与蒸氨废水回流口连接。所述吸收式热泵内设置有储气室及抽气用热交换器，储气室与抽气泵连接，储气室入口设置有涡流式螺旋喷射头，储气室通过管路与蒸发器、吸收器、再生器及冷凝器连接，连接再生器出口的溴化锂浓溶液管路经溶液泵连接抽气用热交换器的高温侧入口，换热后的溴化锂浓溶液通过抽气用热交换器的高温侧出口输送至储气室入口，抽气用热交换器的低温侧入口连接吸收式热泵的冷却水进水管路，换热后的冷却水经抽气用热交换器的低温侧出口回流至冷却水出水管路。所述吸收式热泵内设置有储气室及抽气用热交换器，储气室与抽气泵连接，储气室入口设置有涡流式螺旋喷射头，储气室通过管路与蒸发器、吸收器、再生器及冷凝器连接，连接再生器出口的溴化锂浓溶液管路经溶液泵连接抽气用热交换器的高温侧入口，换热后的溴化锂浓溶液通过抽气用热交换器的高温侧出口输送至储气室入口，抽气用热交换器的低温侧入口连接冷凝器出口的冷剂水管路，换热后的冷剂水经抽气用热交换器的低温侧出口回流至蒸发器内。所述蒸发器、再生器及供暖装置内壁均设置有耐氨腐蚀涂层。本技术的有益效果体现在：1）本技术在原有的蒸氨系统保持不变的前提下，并联一套溴化锂吸收式热泵系统用于回收塔顶氨蒸汽。在塔顶配置一分流电动三通阀，该三通阀为起到系统切换作用。三通阀一条支路与原系统分缩器进行连接，另一条支路串联溴化锂吸收式二类热泵机组连接。氨蒸汽在溴化锂吸收式二类热泵中释放热量之后的汽水混合物，在气液分离器中进行分离，气相氨去往饱和器制取硫铵或经氨汽冷凝冷却器冷凝成浓氨水产品，液相氨水返回蒸氨塔内作为回流液。分缩器与吸收式热泵系统并联，当热泵系统检修维护时，切换至原系统冷却氨蒸汽，以保证工艺正常稳定运转，氨蒸汽在分缩器中释放热量之后的汽水混合物，气相氨去往饱和器制取硫铵或经氨汽冷凝冷却器冷凝成浓氨水产品，液相氨水返回蒸氨塔内作为回流液。利用本技术回收塔顶氨汽热量，减少了原工艺中分缩器、冷却器中冷却氨汽所需要的冷量，即降低了冷却水的流量，降低了水耗及附属泵组的电耗。2）在非供暖季，本技术通过溴化锂吸收式二类热泵回收利用蒸氨塔顶氨汽热量用于加热蒸氨废水，蒸氨废水返回塔内提供蒸馏热量，实现能量的循环利用，从而降低煤气、蒸汽或导热油的消耗。原有的加热系统与吸收式热泵进行互为备用，当吸收式热泵检修维护或者提供热量不够时，为蒸馏工艺进行补热；吸收式二类热泵直接加热蒸氨废水在蒸氨塔内进行蒸馏，不会增加蒸氨废水总量。与利用换热设备间接加热蒸氨废水相比，利用吸收式二类热泵直接加热蒸氨废水可减少热量损失和提高热品位。在供暖季，利用蒸氨塔顶氨蒸汽热量与供暖水换热，提高供暖水温度，节省原采暖所需驱动热量。由于非采暖季时，热泵产生蒸馏热量的效率为0.5左右；采暖季时，热泵产生的采暖热量的效率接近1，故采暖季与非采暖季相比较，在回收相同余热的前提下，产生的采暖热量是蒸馏热量的2倍。原采暖系统与溴化锂吸收式二类热泵互为备用，在确保整个系统的稳定性。3）本技术采用一部分蒸氨废水为进入蒸氨塔之前的剩余氨水进行加热，为其提供热量，减少了原加热蒸氨废水用于蒸馏的驱动热量，从而降低了煤气、蒸汽或者导热油的消耗，提高了余热回收的利用率。4）本技术的吸收式二类热泵采用冷却水或冷剂水冷却抽气装置，将各容器内的不凝性气体通过管路回收至储气室内，保证机组的真空性能5）本技术只是增加了吸收式热泵、气液分离器，不影响原蒸氨主体设备，工程量小，投资低，节能效益较好，且该工艺适用于蒸汽蒸氨、导热油蒸氨及管式炉蒸氨，推广应用范围较广。该余热回收系统基于原有设备，与原有冷却氨汽及蒸馏工艺并联，互为备用，利用三通阀门等进行切换，确保了整体工艺的稳定性能。附图说明图1为本技术的结构图（蒸氨塔热源为塔底蒸馏驱动热源）；图2为本技术的结构图另一种形式（蒸氨塔热源为蒸氨废水加热器）；图3为吸收式热泵工作原理（冷却水冷却抽气装置）；图4为吸收式热泵工作原理（冷剂水冷却抽气装置）本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用溴化锂吸收式热泵回收蒸氨塔塔顶氨汽余热系统，包括蒸氨塔、分缩器、吸收式热泵机组及剩余氨水槽，蒸氨塔上设置有氨蒸汽排出口、剩余氨水添加口、蒸氨废水回流口、液相氨水回流口及蒸氨废水排出口，氨蒸汽排出口位于蒸氨塔塔顶，氨蒸汽排出口通过三通阀分别并行连接分缩器及吸收式热泵，分缩器出口分别与液相氨水回流口、饱和器入口或冷却器入口连接，其特征在于：吸收式热泵机组包括蒸发器、吸收器、再生器、冷凝器及采暖装置，氨蒸汽排出口通过三路并行的输入管路分别连接蒸发器入口、采暖装置高温侧入口及再生器入口，三路输入管路上分别设置有用于控制各输入管路通断的阀门；冷却后的氨蒸汽通过三路并行的输出管路经蒸发器出口、采暖装置高温侧出口及再生器出口连接至气液分离器，三路输出管路上分别设置有用于控制各输出管路通断的阀门，气液分离器的液相出口连接液相氨水回流口，气液分离器的气相出口连接饱和器或冷却器；采暖装置的低温侧入口与系统采暖水回水口连接，采暖装置的低温侧出口与系统采暖水出水口连接。

【技术特征摘要】
1.利用溴化锂吸收式热泵回收蒸氨塔塔顶氨汽余热系统，包括蒸氨塔、分缩器、吸收式热泵机组及剩余氨水槽，蒸氨塔上设置有氨蒸汽排出口、剩余氨水添加口、蒸氨废水回流口、液相氨水回流口及蒸氨废水排出口，氨蒸汽排出口位于蒸氨塔塔顶，氨蒸汽排出口通过三通阀分别并行连接分缩器及吸收式热泵，分缩器出口分别与液相氨水回流口、饱和器入口或冷却器入口连接，其特征在于：吸收式热泵机组包括蒸发器、吸收器、再生器、冷凝器及采暖装置，氨蒸汽排出口通过三路并行的输入管路分别连接蒸发器入口、采暖装置高温侧入口及再生器入口，三路输入管路上分别设置有用于控制各输入管路通断的阀门；冷却后的氨蒸汽通过三路并行的输出管路经蒸发器出口、采暖装置高温侧出口及再生器出口连接至气液分离器，三路输出管路上分别设置有用于控制各输出管路通断的阀门，气液分离器的液相出口连接液相氨水回流口，气液分离器的气相出口连接饱和器或冷却器；采暖装置的低温侧入口与系统采暖水回水口连接，采暖装置的低温侧出口与系统采暖水出水口连接。2.根据权利要求1所述的利用溴化锂吸收式热泵回收蒸氨塔塔顶氨汽余热系统，其特征在于：所述吸收式热泵的吸收器入口通过管路连接蒸氨废水排出口，吸收器出口通过管路连接蒸氨废水回流口。3.根据权利要求1或2所述的利用溴化锂吸收式热泵回收蒸氨塔塔顶氨汽余热系统，其特征在于：蒸氨废水排出口连接剩余氨水换热器的高温侧入口，剩余氨水换热器的高温侧出口连接冷却器，剩余氨水换热器的低温侧入口与剩余氨水槽连接，剩余氨水换热器的低温侧出口与混合器入口进行连接，混合器出口与蒸氨塔的剩余氨水添加口连接。4.根据权利要求1或2所述的利用溴化锂吸收式热泵回收蒸氨塔塔顶氨汽余热系统，其特征在于：所述剩余氨水槽与剩余氨水换热器之间设置有剩余氨水泵及陶瓷膜过滤器，剩余氨水槽与剩余氨水泵入口连接，剩余氨水泵出口与陶瓷膜过滤器入口连接，陶瓷膜过滤器出口与剩余氨水换...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩世庆，夏克盛，王铁男，曲伟，黄明硕，陶海臣，张泊，徐长周，崔磊，王嵩林，张素利，
申请(专利权)人：松下制冷大连有限公司，中冶焦耐大连工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21